九、气体的性质

　　1.气体的状态参量：

　　温度：宏观上，物体的冷热程度；微观上，物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志，

　　热力学温度与摄氏温度关系：T＝t+273｛T：热力学温度(K)，t：摄氏温度(℃)｝

　　体积V：气体分子所能占据的空间，单位换算：1m3＝103L＝106mL

　　压强p：单位面积上，大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力，

　　标准大气压：1atm＝1.013×105Pa＝76cmHg(1Pa＝1N/m2)

　　2.气体分子运动的特点：分子间空隙大；除了碰撞的瞬间外，相互作用力微弱；分子运动速率很大

　　3.理想气体的状态方程：p1V1/T1＝p2V2/T2｛PV/T＝恒量，T为热力学温度(K)｝

　　注：(1)理想气体的内能与理想气体的体积无关，与温度和物质的量有关；

　　(2)公式3成立条件均为一定质量的理想气体，使用公式时要注意温度的单位，t为摄氏温度(℃)，而T为热力学温度(K)。

　　十、电场

　　1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍

　　2.库仑定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F：点电荷间的作用力(N)，k：静电力常量k＝9.0×109N？m2/C2，Q1、Q2：两点电荷的电量(C)，

　　r：两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝

　　3.电场强度：E＝F/q（定义式、计算式)｛E：电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理），q：检验电荷的电量(C)｝

　　4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝

　　5.匀强电场的场强E＝UAB/d｛UAB：AB两点间的电压(V)，d：AB两点在场强方向的距离(m)｝

　　6.电场力：F＝qE｛F：电场力(N)，q：受到电场力的电荷的电量(C)，E：电场强度(N/C)｝

　　7.电势与电势差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q

　　8.电场力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB：带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q：带电量(C)，

　　UAB：电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关)，E：匀强电场强度，d：两点沿场强方向的距离(m)｝

　　9.电势能：EA＝qφA｛EA：带电体在A点的电势能(J)，q：电量(C)，φA：A点的电势(V)｝

　　10.电势能的变化ΔEAB＝EB-EA｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝

　　11.电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)

　　12.电容C＝Q/U(定义式，计算式)｛C：电容(F)，Q：电量(C)，U：电压(两极板电势差)(V)｝

　　13.平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S：两极板正对面积，d：两极板间的垂直距离，ω：介电常数）

　　常见电容器

　　14.带电粒子在电场中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝(2qU/m)1/2

　　15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)

　　类平垂直电场方向：匀速直线运动L＝Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d)

　　抛运动平行电场方向：初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m

　　注：

　　(1)两个完全相同的带电金属小球接触时，电量分配规律：原带异种电荷的先中和后平分，原带同种电荷的总量平分；

　　(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷，电场线不相交，切线方向为场强方向，电场线密处场强大，顺着电场线电势越来越低，电场线与等势线垂直；

　　3）常见电场的电场线分布要求熟记；

　　(4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定，而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；

　　(5)处于静电平衡导体是个等势体，表面是个等势面，导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零，

　　导体内部没有净电荷，净电荷只分布于导体外表面；

　　(6)电容单位换算：1F＝106μF＝1012PF；

　　(7）电子伏(eV)是能量的单位，1eV＝1.60×10-19J；

　　(8)其它相关内容：静电屏蔽/示波管、示波器及其应用等势面。

　　十一、恒定电流

　　1.电流强度：I＝q/t｛I：电流强度(A），q：在时间t内通过导体横载面的电量(C），t：时间(s）｝

　　2.欧姆定律：I＝U/R｛I：导体电流强度(A)，U：导体两端电压(V)，R：导体阻值(Ω)｝

　　3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S｛ρ：电阻率(Ω？m)，L：导体的长度(m)，S：导体横截面积(m2)｝

　　4.闭合电路欧姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR也可以是E＝U内+U外

　　｛I：电路中的总电流(A)，E：电源电动势(V)，R：外电路电阻(Ω)，r：电源内阻(Ω)｝

　　5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W：电功(J)，U：电压(V)，I：电流(A)，t：时间(s)，P：电功率(W)｝

　　6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q：电热(J)，I：通过导体的电流(A)，R：导体的电阻值(Ω)，t：通电时间(s)｝

　　7.纯电阻电路中：由于I＝U/R，W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R

　　8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总＝IE，P出＝IU，η＝P出/P总

　　｛I：电路总电流(A)，E：电源电动势(V)，U：路端电压(V)，η：电源效率｝

　　9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)

　　电阻关系(串同并反)R串＝R1+R2+R3+1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+

　　电流关系I总＝I1＝I2＝I3I并＝I1+I2+I3+

　　电压关系U总＝U1+U2+U3+U总＝U1＝U2＝U3

　　功率分配P总＝P1+P2+P3+P总＝P1+P2+P3+

　　10.欧姆表测电阻

　　(1)电路组成(2)测量原理

　　两表笔短接后，调节Ro使电表指针满偏，得

　　Ig＝E/(r+Rg+Ro)

　　接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

　　Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)

　　由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小

　　(3)使用方法：机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数｛注意挡位(倍率)｝、拨off挡。

　　(4)注意：测量电阻时，要与原电路断开，选择量程使指针在中央附近，每次换挡要重新短接欧姆调零。

　　11.伏安法测电阻

　　电流表内接法：电流表外接法：

　　电压表示数：U＝UR+UA电流表示数：I＝IR+IV

　　Rx的测量值＝U/I＝(UA+UR)/IR＝RA+Rx>R真Rx的测量值＝U/I＝UR/(IR+IV)＝RVRx/(RV+R)
　　选用电路条件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2]选用电路条件Rx<
　　12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法

　　限流接法

　　电压调节范围小，电路简单，功耗小电压调节范围大，电路复杂，功耗较大

　　便于调节电压的选择条件Rp>Rx便于调节电压的选择条件Rp
　　注1)单位换算：1A＝103mA＝106μA；1kV＝103V＝106mA；1MΩ＝103kΩ＝106Ω

　　(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化，金属电阻率随温度升高而增大；

　　(3)串联总电阻大于任何一个分电阻，并联总电阻小于任何一个分电阻；

　　(4)当电源有内阻时，外电路电阻增大时，总电流减小，路端电压增大；

　　(5)当外电路电阻等于电源电阻时，电源输出功率最大，此时的输出功率为E2/(2r)；

　　(6)其它相关内容：电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。